论文部分内容阅读
“第三条路径”
“富兰克林的风筝实验有可能发生吗？”
“潜入水中能保护人不被子弹射中吗？”
“从高楼掉下的硬币会砸死地面上的人吗？”
面对这些疑问，有着各种各样的解释。
在小学二年级的时候，黎世伦就常常盯着科学纪录片《流言终结者》看得津津有味。
“我要自己证明它的真伪。”
对于自小充满好奇心的黎世伦来说，亲自做一回科学疑难的“终结者”，是他的梦想。
认识黎世伦的老师和同学都说，经常不走别人走过的路，是黎世伦的一大特点。
初中课程的学习经常会遇到这样的题目，例如：
一个救生员要去救一个落水的人，他有两种路径可以走……比较这两种路径的时间长短，求一个最短的时间。
时间最短的第一条？还是第二条？
很多人的第一反应是在两个答案中二选一。
然而黎世伦发现，如果救生员通过另外一条路径走，他可以在更短的时间内到达。这不就有“第三条路径”了吗？
黎世伦去问数学老师，老师们告诉黎世伦要运用求导的方法来求出这个结果。原来这种题还能这么算，于是黎世伦学会了求导方法，然后，又顺手打开了高等数学的大门。
数学，这个令许多同龄人挠头的学科，在黎世伦眼里，却变成了一件“很有趣”的事情，甚至成了他的一种游戏。初中阶段， 他已经掌握了一些高等数学的工具与手段，由于成绩优异，在中考前的两个月，他已经被广东实验中学的钟南山科学人才班提前录取。
奇特的“抛硬币”论文
好奇心让黎世伦比同龄人走得更远。
黎世伦曾经看过一个研究，说的是硬币有正面和反面，抛掷硬币是人们做决定时常用的方法。不少著名数学家也做过大量的抛硬币试验。人们普遍认为抛掷均匀硬币正反面的几率是相等的。
黎世伦想，对于一枚不均匀的硬币来说，抛掷的结果又会如何呢？他决定用数学证明、计算机模拟、基于图像识别技术的抛硬币高速摄像实验，来研究抛硬币的公平性。
在研究过程中，黎世伦有过不少失败的经历。为了测量硬币在空中的运动行为，佐证结论，他用高速摄像机捕捉硬币在空中的飞行状况。
第一次实验连续拍了 80 次，费了老半天的工夫，才发现因为日光灯的发光频率问题，导致有些暗有些亮，难以用软件捕捉硬币的边缘，白忙活一场。
总结教训后，第二次实验，黎世伦想办法避免受到日光灯的干扰。同时每拍 10 次就用电脑检查一次，最后成功获取了 120 次高速视频。
最后，他得出的结论是，不均匀性导致硬币的运动“更随机”，最终使得不均匀硬币反而比均匀硬币更公平（偏差为 0.235）。
在由中国科协组织的国际青少年科技交流活动遴选冬令营中，黎世伦的这个项目一举获得了数学组的全国第一名，获得了代表中国赴美参加全球总决赛的资格。
说起黎世伦，学校的老师们一脸赞赏：“他现在的数学水平应该已经相当于大学硕士研究生的水平了。”
但“学霸”不意味就是“书呆子”，黎世伦还是一个全面发展，多才多艺的学生。他是班上的篮球队长；他还在校运会男子 100 米比赛中获奖；他喜欢音乐，通过了钢琴等级考试……
世界一流水平
在科学求知的路上，黎世伦并非一帆风顺，他曾一度质疑自己的研究对整个数学发展到底有多大的贡献？
后来，黎世伦想明白了，其实科学的发展就是每一个很小的结论堆积起来。他的研究项目，虽然说现在可能应用并不广泛，但是将来肯定会有人用到这样的结论。
走出迷茫的黎世伦，又开始埋头他的研究。
一次，他听到了老师讲的一个物理小故事：
两个物理学家从毛细悬浮的实验中，猜测所有物体都有 4 个平衡位置。于是他们去问两个著名的数学家 Calabi 与Berger，结果数学家们用微分几何的知识解答并证明了他们猜测是对的。
听完这个故事之后，充满好奇心和不爱走别人走过的路的黎世伦，又坐不住了。他进一步联想：除圆以外，那什么样的曲线在每个方向上都能达到平衡？这种曲线具有什么性质？
在黎世伦查找资料的过程中，发现自己的疑问跟一个著名数学家 Fin的疑问是一致的，这个发现让他很激动，让他更加有动力循着这个方向去研究。
经过大半年时间的研究，黎世伦写出了论文《从毛细悬浮物理问题引出的凸曲线》，证明了“从毛细悬浮中发现凸曲线具有等长投影的性质，在这其中，有一种特例是等宽曲线。”
黎世伦终于当了一回科学疑难的“终结者”。
也正是因为这篇论文，黎世伦夺得分量最重的 2016 届东润丘成桐科学奖（数学）金奖，成为该科学奖成立以来，唯一一名两次入围总决赛的学生，并被奖项发起人丘成桐教授赞许为“世界一流水平”的研究。
（本文已选入广东高教出版社出版的《不忘初心 行稳致远——最美南粵少年风采录》；本文主人公在共青团广东省委员会等单位主办的第二届寻找“最美南粤少年”活动中获奖）
“富兰克林的风筝实验有可能发生吗？”
“潜入水中能保护人不被子弹射中吗？”
“从高楼掉下的硬币会砸死地面上的人吗？”
面对这些疑问，有着各种各样的解释。
在小学二年级的时候，黎世伦就常常盯着科学纪录片《流言终结者》看得津津有味。
“我要自己证明它的真伪。”
对于自小充满好奇心的黎世伦来说，亲自做一回科学疑难的“终结者”，是他的梦想。
认识黎世伦的老师和同学都说，经常不走别人走过的路，是黎世伦的一大特点。
初中课程的学习经常会遇到这样的题目，例如：
一个救生员要去救一个落水的人，他有两种路径可以走……比较这两种路径的时间长短，求一个最短的时间。
时间最短的第一条？还是第二条？
很多人的第一反应是在两个答案中二选一。
然而黎世伦发现，如果救生员通过另外一条路径走，他可以在更短的时间内到达。这不就有“第三条路径”了吗？
黎世伦去问数学老师，老师们告诉黎世伦要运用求导的方法来求出这个结果。原来这种题还能这么算，于是黎世伦学会了求导方法，然后，又顺手打开了高等数学的大门。
数学，这个令许多同龄人挠头的学科，在黎世伦眼里，却变成了一件“很有趣”的事情，甚至成了他的一种游戏。初中阶段， 他已经掌握了一些高等数学的工具与手段，由于成绩优异，在中考前的两个月，他已经被广东实验中学的钟南山科学人才班提前录取。
奇特的“抛硬币”论文
好奇心让黎世伦比同龄人走得更远。
黎世伦曾经看过一个研究，说的是硬币有正面和反面，抛掷硬币是人们做决定时常用的方法。不少著名数学家也做过大量的抛硬币试验。人们普遍认为抛掷均匀硬币正反面的几率是相等的。
黎世伦想，对于一枚不均匀的硬币来说，抛掷的结果又会如何呢？他决定用数学证明、计算机模拟、基于图像识别技术的抛硬币高速摄像实验，来研究抛硬币的公平性。
在研究过程中，黎世伦有过不少失败的经历。为了测量硬币在空中的运动行为，佐证结论，他用高速摄像机捕捉硬币在空中的飞行状况。
第一次实验连续拍了 80 次，费了老半天的工夫，才发现因为日光灯的发光频率问题，导致有些暗有些亮，难以用软件捕捉硬币的边缘，白忙活一场。
总结教训后，第二次实验，黎世伦想办法避免受到日光灯的干扰。同时每拍 10 次就用电脑检查一次，最后成功获取了 120 次高速视频。
最后，他得出的结论是，不均匀性导致硬币的运动“更随机”，最终使得不均匀硬币反而比均匀硬币更公平（偏差为 0.235）。
在由中国科协组织的国际青少年科技交流活动遴选冬令营中，黎世伦的这个项目一举获得了数学组的全国第一名，获得了代表中国赴美参加全球总决赛的资格。
说起黎世伦，学校的老师们一脸赞赏：“他现在的数学水平应该已经相当于大学硕士研究生的水平了。”
但“学霸”不意味就是“书呆子”，黎世伦还是一个全面发展，多才多艺的学生。他是班上的篮球队长；他还在校运会男子 100 米比赛中获奖；他喜欢音乐，通过了钢琴等级考试……
世界一流水平
在科学求知的路上，黎世伦并非一帆风顺，他曾一度质疑自己的研究对整个数学发展到底有多大的贡献？
后来，黎世伦想明白了，其实科学的发展就是每一个很小的结论堆积起来。他的研究项目，虽然说现在可能应用并不广泛，但是将来肯定会有人用到这样的结论。
走出迷茫的黎世伦，又开始埋头他的研究。
一次，他听到了老师讲的一个物理小故事：
两个物理学家从毛细悬浮的实验中，猜测所有物体都有 4 个平衡位置。于是他们去问两个著名的数学家 Calabi 与Berger，结果数学家们用微分几何的知识解答并证明了他们猜测是对的。
听完这个故事之后，充满好奇心和不爱走别人走过的路的黎世伦，又坐不住了。他进一步联想：除圆以外，那什么样的曲线在每个方向上都能达到平衡？这种曲线具有什么性质？
在黎世伦查找资料的过程中，发现自己的疑问跟一个著名数学家 Fin的疑问是一致的，这个发现让他很激动，让他更加有动力循着这个方向去研究。
经过大半年时间的研究，黎世伦写出了论文《从毛细悬浮物理问题引出的凸曲线》，证明了“从毛细悬浮中发现凸曲线具有等长投影的性质，在这其中，有一种特例是等宽曲线。”
黎世伦终于当了一回科学疑难的“终结者”。
也正是因为这篇论文，黎世伦夺得分量最重的 2016 届东润丘成桐科学奖（数学）金奖，成为该科学奖成立以来，唯一一名两次入围总决赛的学生，并被奖项发起人丘成桐教授赞许为“世界一流水平”的研究。
（本文已选入广东高教出版社出版的《不忘初心 行稳致远——最美南粵少年风采录》；本文主人公在共青团广东省委员会等单位主办的第二届寻找“最美南粤少年”活动中获奖）